JPH0590169A - Gas feeder, and microwave plasma film forming device equipped with same - Google Patents

Gas feeder, and microwave plasma film forming device equipped with same

Info

Publication number
JPH0590169A
JPH0590169A JP24549391A JP24549391A JPH0590169A JP H0590169 A JPH0590169 A JP H0590169A JP 24549391 A JP24549391 A JP 24549391A JP 24549391 A JP24549391 A JP 24549391A JP H0590169 A JPH0590169 A JP H0590169A
Authority
JP
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
gas
gas supply
substrate
apparatus
plurality
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP24549391A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuaki Saito
Masahiro Tanaka
Satoru Todoroki
Kunihiko Watanabe
克明 斎藤
邦彦 渡邉
政博 田中
悟 轟
Original Assignee
Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Abstract

PURPOSE:To provide the title gas feeder advantageous to the even film formation in large area even if highly reactive gasses are used by a method wherein multiple pores are made in the two joined quartz plates while the inner space of the pores is divided into multiple parts so as to feed respective gasses from independent gas controllers. CONSTITUTION:Trenches 3 are provided in a quartz plate 16 side while gas blowing-off ports 2a, 2b are arranged on the reacting position of the quartz plate 1a. Besides, these quartz plates 1a, 1b are fixed by a quartz fixing jig 4. Material gasses are fed from gas feeding sources respectively and independently through gas feed pipes 5a, 5b. At this time, the space given to the quartz plate fixing jig 4 to introduce the gasses is partitioned off not to make them mix with one another. Accordingly, the gasses will not mix with one another in the title planar gas feeder flowing independently to be mixed with one another for the first time only after they are blown out of the blowing ports 2a, 2b. Through these procedures, the films can be evenly formed in a large area even if highly reactive gas sources are used.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明はマイクロ波プラズマを利用して成膜を行なうマイクロ波プラズマ成膜装置に使用するガス供給装置に係り、特に、大面積均一処理に好適なガス供給装置に関する。 The present invention relates relates to a gas supply device for use in a microwave plasma deposition apparatus for performing film formation by using a microwave plasma, in particular, it relates to suitable gas supplying device to the large-area uniform treatment.

【0002】 [0002]

【従来の技術】マイクロ波プラズマ成膜装置のガス供給装置に関しては、従来から特開昭63−213344号公報等に記載されたものが知られている。 For the gas supply device of the prior art microwave plasma film forming apparatus, and those described in conventionally JP 63-213344 Publication are known. この装置のガス供給装置はリング状の金属製で複数の吹出口をもち、 Gas supply device of the apparatus has a plurality of air outlet made ring-shaped metal,
マイクロ波導入部の周辺あるいは真空室壁近傍にマイクロ波の進行を妨げないように配置されている。 It is arranged so as not to interfere with the progress of the microwaves near the peripheral or vacuum chamber walls of the microwave introducing portion. 反応ガスは真空室導入前に予め混合され、ガス吹出口から供給される。 The reaction gases are premixed prior to introduction vacuum chamber, supplied from the gas outlet.

【0003】また、ガス供給装置としてはこの他にスリット形状のものや、ノズル形状のものが知られているが、多くの場合ステンレススチール等の導体金属で構成されている。 [0003] or anything this addition to the slit shape as the gas supply device, although those of the nozzle shape is known, is composed of a conductive metal, such as often stainless steel. そのためにマイクロ波の伝播を妨げないように、いずれの場合もマイクロ波通過空間の外側に配置されていることが特徴である。 So as not to interfere with the microwave propagation Therefore, it is a feature that is located outside of the microwave passing space in either case.

【0004】 [0004]

【発明が解決しようとする課題】以上述べてきたガス供給装置では、ガス吹出口から基板までの距離の不均一に関しては考慮がされていなかった。 In the gas supply device has been described above SUMMARY OF THE INVENTION Problem to] with respect heterogeneous distance from the gas outlet to the substrate has not been consideration. すなわち、ガスが吹き出してから基板まで到達する距離は、ガスの分解度や成膜活性種等に影響し、膜質を決定する重要な要素であるにもかかわらず十分な考慮がされていなかった。 That is, the distance to reach the blown out gas to the substrate affects the gas decomposition degree and deposition active species etc., it has not been is an important factor even though sufficient consideration for determining the quality. その理由は基板が小さいため各吹出口からの距離の差が小さく、許容範囲内であったためと考えられる。 The reason is the difference in distance from the outlets for the substrate is small is small, probably because within the tolerable range. しかし、大面積基板を採用すると、距離の差は二倍以上になる場合も考えられこの点に関する考慮が必要である。 However, when employing a large area substrate, the difference in distance is necessary to consider in this respect also considered may become more than double.

【0005】また、例えば酸化シリコンを成膜する場合、原料ガスとしてはモノシランと酸素が用いられるが、これらのガスは反応性が強いため予め混合して導入することが不可能である。 [0005] When forming the oxide, for example silicon, as the raw material gas is monosilane and oxygen is used, these gases it is impossible to introduce premixed because of strong reactivity. そこで真空室内に二個以上のガス供給装置が必要となる等の問題点があった。 Therefore two or more gas supply device into the vacuum chamber there is a problem such as are required.

【0006】さらに、大面積成膜に対するガス流の改善に関しては全く考慮がされておらず、大面積均一成膜に対して不利であった。 Furthermore, not been considered at all with respect to improvement of the gas flow to the large-area deposition, which is disadvantageous for large area uniform film formation.

【0007】本発明の目的は、第一に反応性の強いガスに対するガス導入装置を提供することであり、第二に大面積均一成膜に対して有利なガス導入装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a gas introduction device for reactive strong gas First, it is to provide an advantageous gas introduction device to the second large area uniform film formation .

【0008】 [0008]

【課題を解決するための手段】前記第一の目的に対しては、マイクロ波が透過する物質で構成され、かつ、被処理物から等距離に設置され被処理物の法線方向にガスを吹き出す複数の吹出口を有したガス供給装置を設置する。 For the first object, according to an aspect of, consists of a material that the microwave is transmitted, and the gas in the normal direction of the object to be processed is placed equidistant from the object to be treated installing the gas supply apparatus having a plurality of air outlets for blowing out. 具体的には、二枚の石英板を重ねて、その内の一方に孔を複数個あけた形状のガス供給装置などが考えられる。 Specifically, overlapping the two sheets of quartz plates, and a gas supply device in the form of spaced plurality considered a hole in one of them. また、反応性の強い原料ガスを用いる場合は、以下の二つの方法で解決することができる。 In the case of using a reactive strong material gas can be solved by the following two methods. すなわち第一の方法は前記ガス供給装置の内部空間を複数に分割し、独立のガス制御装置から各々のガスを供給する方法であり、反応ガスは真空室内でのみ混合される。 That first method is divided into a plurality of inner space of the gas supply device, a method of supplying each gas from an independent gas control apparatus, the reaction gases are mixed only in a vacuum chamber. 第二の方法は前記ガス供給手段を複層構造とし、各々のガス吹出口を同一位置に配置し、各層に独立のガス制御装置から各々のガスを供給する方法であり、反応ガスは真空室導入直前で混合される。 The second method the gas supply means and multilayer structure, placing each of the gas outlet at the same position, a method of supplying each gas from an independent gas control device in each layer, the reaction gas is a vacuum chamber They are mixed in the introduction just before. 本方法により真空室導入以前に原料ガスが反応することはなく、安定した成膜が可能となる。 The method never raw material gas to react before the vacuum chamber introduction enables stable film formation.

【0009】また、第二の目的に対しては、前記第一の構造のガス供給装置を採用し、膜厚の薄い部分に対応するガス吹出口に、多くのガスを供給する等、膜厚分布を改善するようにガス流量を局所的に制御する方法を採用することにより解決される。 Further, with respect to the second object, employing the gas supply device of the first structure, the gas outlet corresponding to a thin portion of the film thickness, or the like for supplying a larger amount of gas, thickness It is solved by employing a method for locally controlling a gas flow rate so as to improve the distribution.

【0010】 [0010]

【作用】マイクロ波プラズマ成膜装置での成膜は通常、 [Action] the formation of a microwave plasma film forming apparatus is usually,
従来の高周波グロー放電を利用した成膜と比較して、数桁低い0.1Pa程度の成膜圧力で行われる。 Compared to film formation using the conventional high-frequency glow discharge is carried out at a deposition pressure of about several orders of magnitude lower 0.1 Pa. この程度の圧力領域は、ガスの直進性が顕著になる分子流領域である。 The pressure area of ​​this extent is a molecule flow region of linearity of the gas becomes remarkable. そこでガスの吹出口から基板までの距離が、特に大面積均一成膜の場合に重要である。 Therefore the distance from the outlet of the gas to the substrate is particularly important in the case of large-area uniform film formation. そこで、マイクロ波は透過する物質で構成される平面吹出装置を採用し、 Therefore, the microwave adopts a planar blowout device composed of a material that transmits,
ガス供給は基板に正対して等距離に配置したガス吹出口から行われる。 Gas supply is made from a gas outlet arranged equidistantly directly facing the substrate. よって必然的にマイクロ波は、前記ガス供給装置を通過して伝播する。 Therefore inevitably microwave propagates through the gas supply device.

【0011】ところで、単に二枚の誘電体板を平行に配置し、一方にガス吹出口を設け、その間の空間にガスを供給する方式では、ガスの供給ルートは一系統となるため、例えばモノシランと酸素のように、混合しただけで反応を起こすようなガスは供給することが不可能になる。 By the way, simply arranged in parallel to two of the dielectric plate, a gas outlet provided in one, in a manner to supply a gas to the space therebetween, the supply route of the gas becomes single system, for example, monosilane and as an oxygen gas as it reacts only by mixing it will not be supplied. そこでガス供給装置内の空間を複数に分割する方式とした。 So was scheme for dividing a space in the gas supply device into plural. 分割方法としては、平面的に分割する方法と、 As splitting method, a method of dividing in a plane,
立体的に分割する方法があるが、いずれの場合もガスが真空室内あるいはガス吹出口の近くでのみ混合されるような構造とすることが必要である。 There is a method of sterically divided, it is necessary to structure such as a gas in either case are mixed only in the vicinity of the vacuum chamber or the gas outlet. 以上のようなガス供給装置を採用することによって、ガス供給装置内での反応が防止でき、安定した成膜が可能となる。 By employing the gas supply device as described above, it can prevent the reaction in the gas supply device, thereby enabling stable film formation.

【0012】また、前述のように、マイクロ波はガス供給装置を透過して伝播するため、空間の大きさについても考慮が必要である。 Further, as described above, the microwave to propagate through the gas supply device, it is necessary to also consider the size of the space. すなわち、ガス供給装置内でマイクロ波放電が起きないようにする必要があり、具体的には最大厚さを0.5mm以下にする必要がある。 That is, it should not occur microwave discharge in the gas supply device, in particular it is necessary to maximum thickness to 0.5mm or less.

【0013】さらに、ガス供給装置のうち、空間を平面的に分割したものについては、大面積成膜における均一成膜に効果がある。 Furthermore, among the gas supply device, for a subdivision of the space plane, it is effective for uniform film formation in a large area deposition. すなわち、装置の構造的理由等で膜厚が薄い部分に多く原料ガスを供給することによって、 That is, by supplying more material gas in the film thickness is small part structural reasons of the apparatus,
膜厚分布を改善することが可能である。 It is possible to improve the film thickness distribution.

【0014】 [0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1ないし図7により説明する。 EXAMPLES Hereinafter, an embodiment of the present invention with reference to FIG. 1 to FIG.

【0015】(実施例1)図1(a)は、本発明の一実施例を示す面状ガス供給装置20の縦断面図である。 [0015] (Embodiment 1) FIG. 1 (a) is a longitudinal sectional view of a planar gas supply device 20 showing an embodiment of the present invention. また図1(b)は同一の面状ガス供給装置20の平面図である。 The Figure 1 (b) is a plan view of the same planar gas supply device 20. 本実施例によれば、二枚の石英板1a、1bのうち、10mm厚の石英板1b側に溝3が設けられており、3mm厚の石英板1aの、これに対応する位置に直径0.35mmのガス吹出口2a、2bを配置している。 According to this embodiment, two sheets of quartz plates 1a, among the 1b, 10 mm and a groove 3 provided on a quartz plate 1b side of the thickness of 3mm thick quartz plate 1a, the diameter at a position corresponding to 0 .35mm of the gas outlet 2a, are arranged 2b. 溝3の断面形状は、直径0.5mmの半円状である。 The cross-sectional shape of the groove 3 is semicircular with a diameter of 0.5 mm. また、これらの石英板1a、1bは石英固定治具4 These quartz plates 1a, 1b quartz fixture 4
によって固定されている。 It is fixed by. さらに本図には記載していないが、ガスシールとしてはフッ素系ゴム製あるいは金属製のシールを用いている。 Although not described in further this figure, as the gas seal has a fluorine-based rubber or metal seals. 成膜に用いる原料ガスは、ガス供給源21から各々独立にガス供給管5a、5bを通して供給される。 Raw material gases used for film formation is supplied to each independently from the gas supply source 21 gas supply pipe 5a, through 5b. この場合、石英板固定治具4にはガスを前記溝3に導くための空間があり、ここでも互いに混合することがないよう空間は仕切られている。 In this case, the quartz plate fixing jig 4 has a space for guiding the gas into the groove 3, a space so as not to mix with each other here are partitioned. よってガスは前記面状ガス供給装置20内でも混合することなく独立に流れ、ガス吹出口2a、2bから吹き出して初めて混合する構造になっている。 Therefore gas flows independently without mixing even within the planar gas supply device 20 has a structure to mix the first time by blowing a gas outlet 2a, from 2b. ここでガス吹出口2a、 Here in the gas outlet 2a,
2bや溝3の配置については、ガスが均一に混合できるように考慮することが必要である。 The arrangement of 2b and the grooves 3, it is necessary to consider so that the gas can be uniformly mixed.

【0016】(実施例2)図2(a)は、本発明の一実施例を示す面状ガス供給装置20の縦断面図である。 [0016] (Embodiment 2) FIG. 2 (a) is a longitudinal sectional view of a planar gas supply device 20 showing an embodiment of the present invention. また図2(b)は同一の面状ガス供給装置20の平面図である。 The FIG. 2 (b) is a plan view of the same planar gas supply device 20. 本実施例によれば、二枚の3mm厚の石英板1 According to this embodiment, the quartz plate 1 of 3mm thick two
a、1bはスペーサ7をはさんで約0.3mmの間隔で石英板固定治具4によって固定されている。 a, 1b are fixed by a quartz plate fixing jig 4 at intervals of about 0.3mm across the spacer 7. さらに石英板1aには直径0.35mmのガス吹出口2a、2bが設けてある。 Furthermore the gas outlet 2a of diameter 0.35mm to quartz plate 1a, 2b are provided. その他の部分については、実施例1と同様な構造である。 The other components are the same structure as in Example 1. なお、本実施例の場合、スペーサ6と石英板1a、1bの間は特にガスシール等を行っていないが、コンダクタンスが悪いためガスの混合による成膜は行われていなかった。 In the case of this embodiment, a spacer 6 and the quartz plate 1a, although 1b during no particular doing a gas seal, etc., the film formation by mixing of gases for conductance is poor has not been performed. もちろんこの部分にガスシールを設けて、ガスの混合を完全に防止する方法が望ましい。 Of course, this portion is provided a gas seal, a method to completely prevent the mixing of gas is desired.
さらに本実施例の場合も実施例1と同様の理由で、ガス吹出口2やスペーサ6の配置については考慮が必要である。 Furthermore the same reason as in Example 1 in the present embodiment, it is necessary to consider the arrangement of the gas outlet 2 and the spacer 6.

【0017】(実施例3)図3(a)は、本発明の一実施例を示す面状ガス供給装置20の縦断面図である。 [0017] (Embodiment 3) FIG. 3 (a) is a longitudinal sectional view of a planar gas supply device 20 showing an embodiment of the present invention. また図3(b)は同一の面状ガス供給装置20の平面図である。 The Figure 3 (b) is a plan view of the same planar gas supply device 20. 本実施例によれば、約3mm厚さ石英板1a、1 According to this embodiment, about 3mm thick quartz plate 1a, 1
b、1cのうち、1aには直径0.7mmのガス吹出口2が、1bには直径0.35mmのガス吹出口2が同一位置に設けてある。 b, of 1c, the gas outlet 2 of diameter 0.7mm to 1a is the 1b are provided in the gas outlet 2 are the same position of the diameter 0.35 mm. また、各々の石英板1a、1b、1 Also, each of the quartz plates 1a, 1b, 1
cは約0.3mm間隔で、石英板固定治具4によって固定されている。 c is about 0.3mm intervals, it is secured by a quartz plate fixing jig 4. さらにガス供給管5aは石英板1aと1 Furthermore the gas supply pipe 5a is a quartz plate 1a 1
b間に、ガス供給管5bは石英板1bと1c間にガスを供給できるようになっている。 Between b, so that the gas supply pipe 5b can supply gas to between the quartz plate 1b and 1c. 本実施例の場合は、ガスはガス吹出口2の近くで混合され、成膜に使用される。 In this embodiment, the gas is mixed in the vicinity of the gas outlet 2, is used in the deposition.
そこで、基板上でのガス流量比を比較的均一にすることができる。 Therefore, it is possible to relatively uniform gas flow ratio on the substrate. また、三種類以上のガスを使用する場合は、 When using three or more types of gases,
順次、石英板1の枚数を増やしていけば良い。 Sequentially, or if we increase the number of the quartz plate 1. この場合、ガス吹出口2の直径は同じでも機能的には十分であるが、ガスの石英板1間への侵入を防止する目的で、本実施例の如く外側を小さくすることが望ましい。 In this case, the diameter of the gas outlet 2 is sufficient for even functionally identical, in order to prevent entry into between the quartz plate 1 of the gas, it is desirable to reduce the outside as in the present embodiment.

【0018】(実施例4)図4は、本発明の面状ガス供給装置20を備えたマイクロ波プラズマ成膜装置の縦断面図である。 [0018] (Embodiment 4) FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a microwave plasma deposition apparatus having a planar gas supply apparatus 20 of the present invention. 面状ガス供給装置20としては、実施例2 The planar gas supply apparatus 20, Example 2
に記載したものを用いた。 Used was described.

【0019】以下、本装置を用いて、試料としての板状ガラス基板17に酸化シリコン膜を化学気相蒸着法で形成する方法について述べる。 [0019] Hereinafter, with reference to the device, describes a method of forming a silicon oxide film on the sheet glass substrate 17 as a sample in a chemical vapor deposition method.

【0020】第一に、ロータリーポンプ24及びターボ分子ポンプ23を用いて真空室11内を0.0001P [0020] First, 0.0001P the vacuum chamber 11 by a rotary pump 24 and the turbo molecular pump 23
a程度に高真空排気した。 Was high vacuum exhaust in about a.

【0021】第二に、図2に示すガス供給装置20のうち、ガス供給管5aよりモノシランを5cc/sec、 [0021] Secondly, out of the gas supply apparatus 20 shown in FIG. 2, the monosilane from the gas supply pipe 5a 5 cc / sec,
ガス供給管5bより酸素を20cc/secほど真空室11内に導入した。 Oxygen from the gas supply pipe 5b as 20 cc / sec was introduced into the vacuum chamber 11. つまり、モノシランと酸素は各々別のガス吹出口2a、2bから真空室11内に供給され、 That is, monosilane and oxygen each separate gas outlet 2a, is supplied to the vacuum chamber 11 from 2b,
混合される。 It is mixed.

【0022】第三に、メインバルブ22を調整して、真空室11内圧力を約0.1Paに保った。 [0022] Third, by adjusting the main valve 22, the pressure was kept in the vacuum chamber 11 to about 0.1 Pa.

【0023】第四に、主コイル14及び補助コイル15 [0023] Fourthly, the main coil 14 and auxiliary coil 15
の電流を調整して、面状ガス供給装置20から約100 By adjusting the current, from the planar gas supply apparatus 20 about 100
mmの位置に電子サイクロトロン共鳴を起こすための0.0875テスラの磁場を形成した。 To form a magnetic field of 0.0875 tesla to electron cyclotron resonance mm position.

【0024】第五に、導波管12および石英製マイクロ波導入窓28を通してマイクロ波供給手段13から2. [0024] Fifth, the microwave supply unit 13 through the waveguide 12 and quartz microwave introduction window 28 2.
45GHz、100Wのマイクロ波を真空室11内に導入し、放電を開始した。 45 GHz, the microwave 100W is introduced into the vacuum chamber 11 and starts to discharge.

【0025】この結果、200mm×200mmの基板17上に5分間で約650nmの酸化シリコン膜が形成された。 [0025] As a result, a silicon oxide film of about 650nm in 5 minutes on the substrate 17 of 200 mm × 200 mm was formed. また、ガス供給装置20を分解したところ、内部には酸化シリコンは殆ど形成されなかった。 In addition, as a result of decomposing the gas supply device 20, a silicon oxide inside was formed almost. また、成膜圧力モニタやガス流量モニタに変化はなく、酸化シリコン形成によるガス吹出口2の目詰まりもほとんどなかった。 Further, no change in deposition pressure monitor and gas flow rate monitor, clogging of the gas outlet 2 by silicon oxide formed also had little.

【0026】なお、石英板1の間隔や、ガス吹出口2及び溝3の大きさは、0.5mm以下にすることが必要である。 [0026] Incidentally, the interval and the quartz plate 1, the size of the gas outlet 2 and the groove 3, it is necessary to 0.5mm or less. その理由は、それ以上では空間でマイクロ波放電が起こり、例えばモノシランを導入した空間ではアモルファスシリコンが成膜されてしまうからである。 The reason is, more in occurs microwave discharge in space, for example in the space of introducing monosilane is because the amorphous silicon from being deposited. 実際0.7mmの空間では成膜が起こった。 Film formation has occurred in the actual 0.7mm space. そこで0.5m So 0.5m
m以下、好ましくは0.3mm以下にすることが望ましい。 m or less, preferably to 0.3mm or less.

【0027】(実施例5)図5は、ガス導入手段として従来のリング状ガス供給装置29と、面状ガス供給装置20とを備えたマイクロ波プラズマ成膜装置の縦断面図である。 [0027] (Embodiment 5) FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a microwave plasma deposition apparatus provided with a conventional ring-shaped gas supply device 29, and a planar gas supply device 20 as a gas introducing means. 例えば、モノシランと酸素の流量が各々5cc For example, the flow rate of monosilane and oxygen respectively 5cc
/min. / Min. 、50cc/min. , 50cc / min. のように流量比が大きい場合は、成膜はモノシランで律速され酸素はキャリアガスのような働きをする。 When the flow rate ratio is larger as the film forming oxygen is rate-limiting in monosilane serves as a carrier gas. そこで膜厚分布に対してもモノシランのみを考慮すればよく、酸素はリング状ガス供給装置29から供給が可能である。 Therefore it is sufficient to consider only the monosilane against film thickness distribution, oxygen is capable of supplying from the ring-shaped gas supply device 29. そこで面状ガス供給装置20の内部空間は分割する必要はない。 So the internal space of the planar gas supply apparatus 20 need not be divided. 本実施例の場合も、実施例4と同様な安定した成膜が可能であった。 Also in this embodiment, it was possible similar stable film formation as in Example 4.

【0028】(実施例6)第六の実施例は、本発明のガス供給装置20を備えたマイクロ波プラズマ成膜装置での成膜において、膜厚分布を改善した例である。 [0028] (Example 6) A sixth embodiment, in the formation of a microwave plasma deposition apparatus having a gas supply device 20 of the present invention, an example of an improved film thickness distribution. 図6 Figure 6
に、使用したガス供給装置20の断面図および平面図を示す。 In a sectional view and a plan view of a gas supply apparatus 20 used. 基板17には、直径6インチのシリコンウエハを用いた。 The substrate 17, a silicon wafer having a diameter of 6 inches. また、原料ガスとしてモノシランと窒素を各々5cc/min、20cc/min混合したものを用いた。 Further, monosilane and nitrogen respectively as a raw material gas 5 cc / min, a mixture 20 cc / min was used. その他の成膜条件及び成膜手順は、実施例4の場合と同一である。 Other film-forming conditions and the film formation procedures are the same as in Example 4. 本成膜では、原料ガスであるモノシランと窒素の反応性は低く、予め混合して供給することが可能である。 In this film, the reactivity of monosilane and nitrogen as a source gas is low, it is possible to supply premixed.

【0029】まず第一に、ガス供給管5a、5bから同一流量流した場合の膜厚分布を、図7(a)に示す。 [0029] First, the gas supply pipe 5a, the film thickness distribution in passing the same flow rate from 5b, shown in Figure 7 (a). この場合、基板周辺部では膜厚がやや薄くなっている。 In this case, the thickness is slightly thinner at the periphery of the substrate. そこで、ガス供給管5aから供給される原料ガス流量を、 Therefore, the flow rate of the raw gas supplied from the gas supply pipe 5a,
モノシラン7cc/min、窒素70cc/minに増加した。 Monosilane 7cc / min, was increased to nitrogen 70cc / min. すなわち、基板17周辺部に供給される原料ガスの総流量を増加した。 That increased the total flow rate of the raw material gas supplied to the peripheral portion substrate 17. この結果、図6(b)に示すように周辺部の膜厚が増加し、全体的に均一性が改善された。 As a result, increased thickness of the peripheral portion as shown in FIG. 6 (b), was totally uniformity improvement. なお、本実施例の場合とは反対に、意図的に膜厚分布を形成したり、積極的に膜組成や膜特性を局所的に変化させる場合にも、本発明は有効である。 Note that the case of the present embodiment Conversely, may be formed intentionally film thickness distribution, even if locally varying actively film composition and film characteristics, the present invention is effective.

【0030】 [0030]

【発明の効果】本発明によれば、反応性の強い原料ガスを用いた成膜の場合でも、安定した成膜を大面積にわたって均一に行うことができる。 According to the present invention, even in the case of film formation using a reactive strong material gas, a stable film formation can be performed uniformly over a large area. また、膜厚や膜特性の分布改善にも効果がある。 Further, there is an effect to the distribution improvement of film thickness and film properties.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明のガス供給装置の一実施例の説明図、 Figure 1 is an illustration of an embodiment of a gas supply apparatus of the present invention,

【図2】本発明のガス供給装置の第二実施例の説明図、 FIG. 2 is an explanatory view of a second embodiment of a gas supply apparatus of the present invention,

【図3】本発明のガス供給装置の第三実施例の説明図、 Figure 3 is an explanatory diagram of a third embodiment of a gas supply apparatus of the present invention,

【図4】本発明のマイクロ波プラズマ成膜装置の系統図、 [4] system diagram of a microwave plasma deposition apparatus of the present invention,

【図5】本発明のマイクロ波プラズマ成膜装置の系統図、 [5] system diagram of a microwave plasma deposition apparatus of the present invention,

【図6】本発明のガス供給装置の説明図、 Figure 6 is an explanatory diagram of a gas supply apparatus of the present invention,

【図7】酸化シリコンの膜厚分布を示す特性図。 [7] characteristic diagram showing a film thickness distribution of the silicon oxide.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1…石英板、2…ガス吹出口、3…溝、4…石英板固定治具、5…ガス供給管。 1 ... quartz plate, 2 ... a gas outlet, 3 ... groove, 4 ... quartz plate fixture, 5 ... gas supply pipe.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 克明 茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立 製作所日立研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Katsuaki Saito Hitachi City, Ibaraki Prefecture Kuji-cho, 4026 address, Ltd. Hitachi Seisakusho Hitachi within the Institute

Claims (7)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】マイクロ波が透過する物質で構成され、かつ基板から等距離に設置され基板の法線方向にガスを吹き出す複数の吹出口をもつガス供給装置であって、複数のガス供給系をもち、ガスを供給装置外部若しくは吹出口部のみで混合する構造であることを特徴とするガス供給装置。 1. A consists of material which microwaves transmitted, and a gas supply apparatus having a plurality of air outlets for blowing out the gas in the normal direction of the substrate is placed equidistant from the substrate, a plurality of gas supply systems the rice cake, a gas supply device, characterized in that the structure to mix only at the feed apparatus external or outlet portion of the gas.
  2. 【請求項2】二枚の誘電体板を平行に配置し、そのうち基板と対向する一枚に複数の孔を設け、前記誘電体板間の空間を複数に分割したことを特徴とするガス供給装置。 Wherein disposed in parallel to two of the dielectric plate, a plurality of holes of which the one of the substrate and the counter gas supply, characterized in that dividing the space of the dielectric plates into a plurality apparatus.
  3. 【請求項3】請求項1において、少なくとも三枚の誘電体板を平行に配置し、そのうち基板と反対側の一枚以外に各々複数の孔を同一位置に設けるとともに、それらの孔径が前記孔のない誘電体板から遠ざかるにつれて大きくなっているガス供給装置。 3. The method of claim 1, arranged in parallel at least three pieces of the dielectric plate, with each providing a plurality of holes at the same position of which in addition to one of the side opposite to the substrate, their pore size the hole increases as the distance from the free dielectric plate has a gas supply device.
  4. 【請求項4】請求項2または3に記載の前記誘電体板として、石英板若しくはアルミナ板を用いるガス供給装置。 Wherein as said dielectric plate according to claim 2 or 3, the gas supply apparatus using a quartz plate or alumina plate.
  5. 【請求項5】請求項2または3に記載の誘電体板間の間隔が、0.5mm以下であるガス供給装置。 5. The spacing of the dielectric plates according to claim 2 or 3, the gas supply device is 0.5mm or less.
  6. 【請求項6】真空室に、真空排気手段と、試料保持手段と、反応ガスおよび放電ガス導入手段と、電子サイクロトロン共鳴を起こすための磁場形成手段と、マイクロ波電力供給手段とを備えたマイクロ波プラズマ成膜装置であって、前記ガス導入手段として請求項1に記載のガス供給装置を基板と正対位置に配置したマイクロ波プラズマ成膜装置。 6. A vacuum chamber, the micro with a vacuum exhaust means, and the sample holding means, a reaction gas and a discharge gas introducing means, and the magnetic field forming means for causing the electron cyclotron resonance, and a microwave power supply unit a wave plasma film forming apparatus, a microwave plasma deposition apparatus disposed on the substrate and confronting position of the gas supply device according to claim 1 as said gas introducing means.
  7. 【請求項7】真空室に、真空排気手段と、試料保持手段と、反応ガスおよび放電ガス導入手段と、電子サイクロトロン共鳴を起こすための磁場形成手段と、マイクロ波電力供給手段とを備えたマイクロ波プラズマ成膜装置であって、前記ガス供給手段を複数個設け、その一つがマイクロ波が透過する物質で構成され、かつ基板から等距離に設置され基板の法線方向にガスを吹き出す複数の吹出口をもったガス供給装置であることを特徴とするマイクロ波プラズマ成膜装置。 7. A vacuum chamber, the micro with a vacuum exhaust means, and the sample holding means, a reaction gas and a discharge gas introducing means, and the magnetic field forming means for causing the electron cyclotron resonance, and a microwave power supply unit a wave plasma film forming apparatus, wherein the provided plurality of gas supply means, one of which is formed with the material microwave is transmitted, and is placed from the substrate equidistant a plurality of blowing the gas in the normal direction of the substrate microwave plasma film forming apparatus, characterized in that the gas supply device having a blow-out port.
JP24549391A 1991-09-25 1991-09-25 Gas feeder, and microwave plasma film forming device equipped with same Pending JPH0590169A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24549391A JPH0590169A (en) 1991-09-25 1991-09-25 Gas feeder, and microwave plasma film forming device equipped with same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24549391A JPH0590169A (en) 1991-09-25 1991-09-25 Gas feeder, and microwave plasma film forming device equipped with same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0590169A true true JPH0590169A (en) 1993-04-09

Family

ID=17134487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24549391A Pending JPH0590169A (en) 1991-09-25 1991-09-25 Gas feeder, and microwave plasma film forming device equipped with same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0590169A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5441568A (en) * 1994-07-15 1995-08-15 Applied Materials, Inc. Exhaust baffle for uniform gas flow pattern
JPH0835067A (en) * 1994-07-20 1996-02-06 G T C:Kk Film forming device and film formation
EP0747503A1 (en) * 1995-06-09 1996-12-11 Ebara Corporation Reactant gas injector for chemical vapor deposition apparatus
US6767795B2 (en) 2002-01-17 2004-07-27 Micron Technology, Inc. Highly reliable amorphous high-k gate dielectric ZrOXNY
US6852167B2 (en) * 2001-03-01 2005-02-08 Micron Technology, Inc. Methods, systems, and apparatus for uniform chemical-vapor depositions
US6884739B2 (en) 2002-08-15 2005-04-26 Micron Technology Inc. Lanthanide doped TiOx dielectric films by plasma oxidation
US6921702B2 (en) 2002-07-30 2005-07-26 Micron Technology Inc. Atomic layer deposited nanolaminates of HfO2/ZrO2 films as gate dielectrics
US6930346B2 (en) 2002-03-13 2005-08-16 Micron Technology, Inc. Evaporation of Y-Si-O films for medium-K dielectrics
US6953730B2 (en) 2001-12-20 2005-10-11 Micron Technology, Inc. Low-temperature grown high quality ultra-thin CoTiO3 gate dielectrics
US6967154B2 (en) 2002-08-26 2005-11-22 Micron Technology, Inc. Enhanced atomic layer deposition
US7622355B2 (en) 2002-06-21 2009-11-24 Micron Technology, Inc. Write once read only memory employing charge trapping in insulators

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5441568A (en) * 1994-07-15 1995-08-15 Applied Materials, Inc. Exhaust baffle for uniform gas flow pattern
JPH0835067A (en) * 1994-07-20 1996-02-06 G T C:Kk Film forming device and film formation
EP0747503A1 (en) * 1995-06-09 1996-12-11 Ebara Corporation Reactant gas injector for chemical vapor deposition apparatus
US5728223A (en) * 1995-06-09 1998-03-17 Ebara Corporation Reactant gas ejector head and thin-film vapor deposition apparatus
US6852167B2 (en) * 2001-03-01 2005-02-08 Micron Technology, Inc. Methods, systems, and apparatus for uniform chemical-vapor depositions
US6953730B2 (en) 2001-12-20 2005-10-11 Micron Technology, Inc. Low-temperature grown high quality ultra-thin CoTiO3 gate dielectrics
US6767795B2 (en) 2002-01-17 2004-07-27 Micron Technology, Inc. Highly reliable amorphous high-k gate dielectric ZrOXNY
US6930346B2 (en) 2002-03-13 2005-08-16 Micron Technology, Inc. Evaporation of Y-Si-O films for medium-K dielectrics
US7622355B2 (en) 2002-06-21 2009-11-24 Micron Technology, Inc. Write once read only memory employing charge trapping in insulators
US6921702B2 (en) 2002-07-30 2005-07-26 Micron Technology Inc. Atomic layer deposited nanolaminates of HfO2/ZrO2 films as gate dielectrics
US6884739B2 (en) 2002-08-15 2005-04-26 Micron Technology Inc. Lanthanide doped TiOx dielectric films by plasma oxidation
US6967154B2 (en) 2002-08-26 2005-11-22 Micron Technology, Inc. Enhanced atomic layer deposition
US8362576B2 (en) 2002-08-26 2013-01-29 Round Rock Research, Llc Transistor with reduced depletion field width

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6173673B1 (en) Method and apparatus for insulating a high power RF electrode through which plasma discharge gases are injected into a processing chamber
US6590344B2 (en) Selectively controllable gas feed zones for a plasma reactor
US6161500A (en) Apparatus and method for preventing the premature mixture of reactant gases in CVD and PECVD reactions
US20030155079A1 (en) Plasma processing system with dynamic gas distribution control
US7806078B2 (en) Plasma treatment apparatus
US5433787A (en) Apparatus for forming deposited film including light transmissive diffusion plate
US20140251954A1 (en) Pulsed remote plasma method and system
US6663715B1 (en) Plasma CVD apparatus for large area CVD film
US5556474A (en) Plasma processing apparatus
US20030129106A1 (en) Semiconductor processing using an efficiently coupled gas source
US20030070620A1 (en) Tunable multi-zone gas injection system
US5652029A (en) Plasma processing apparatus and plasma processing method
US20070193688A1 (en) Process tuning gas injection from the substrate edge
US20080274302A1 (en) Film formation method and apparatus for semiconductor process
US5820947A (en) Plasma processing method and apparatus
US20070181181A1 (en) Gas supply system, substrate processing apparatus and gas supply method
US6427623B2 (en) Chemical vapor deposition system
US20020000202A1 (en) Remote plasma apparatus for processing sustrate with two types of gases
US4948750A (en) Method and apparatus for producing semiconductor layers composed of amorphous silicon-germanium alloys through glow discharge technique, particularly for solar cells
JP2006041088A (en) Plasma treatment apparatus
US20010050144A1 (en) Plasma processing apparatus
JP2004343017A (en) Plasma treatment device
US20030111963A1 (en) Inductively coupled plasma system
JP2006310794A (en) Plasma processing apparatus and method therefor
JP2011222960A (en) Substrate processor and method of manufacturing semiconductor device